1、2023 届高考数学一轮复习单元双优测评卷第三单元 函数的概念与性质B 卷 培优提能过关卷一、选择题:本题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1(2021全国高考真题)已知函数 f x 的定义域为 R,2f x 为偶函数,21fx 为奇函数,则()A102f B10f C 20fD 40f2(2021全国高考真题(理)设函数 f x 的定义域为 R,1f x 为奇函数,2f x 为偶函数,当1,2x时,2()f xaxb若 036ff,则92f ()A94B32C 74D 523(2021全国高考真题(理)设函数1()1xf xx,则下列
2、函数中为奇函数的是()A11f x B11f x C11f x D11f x 4高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号.设 xR,用 x 表示不超过 x 的最大整数,则 yx称为高斯函数.例如:5,16 ,3.已知函数 21xf xx,则函数 yf x 的值域为()A 1B1,0C 1D0,15(2021湖北襄阳市襄阳四中高三其他模拟)设奇函数 f(x)在(0,+)上为增函数,且 f(1)=0,则不等式(2021)(2021)02021f xfxx的解集为()A2020,20212,()022B(,20202021,2023)C()(),20202022,D2020
3、,20212021,20226对于函数 yf(x),其定义域为 D,如果存在区间m,nD,同时满足下列条件:f(x)在m,n上是单调函数;当 f(x)的定义域为m,n时,值域也是m,n,则称区间m,n是函数 f(x)的“K 区间”.若函数 f(x)xa(a0)存在“K 区间”,则 a 的取值范围为()A 1 3,3 4B10,4C 3,14D(14,17已知定义域为 R 的偶函数 yf(x)3x 在0,+)单调递增,若 f(m)+3f(1m)+6m,则实数 m 的取值范围是()A(,2B2,+)C 12,+)D(,128(2021四川宜宾市高三三模(文)已知 yf x是定义在 R 上的奇函数,
4、满足12f xf x,下列说法:yf x的图象关于 3,02对称;yf x的图象关于32x 对称;yf x在0,6 内至少有 5 个零点;若 yf x在0,1 上单调递增,则它在2021,2022 上也是单调递增.其中正确的是()ABCD二、选择题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求全部选对的得 5 分,部分选对的得 2 分,有选错的得 0 分9(2021重庆高三其他模拟)定义在 R 上的函数 f x 满足 502fxf x,且54yfx为奇函数,则下列关于函数 f x 的说法中一定正确的是()A周期为 52B图象关于点5,04对称C是偶函数
5、D图象关于直线54x 对称10(2021武汉市第一中学高三二模)若函数 yf x对定义域 D 内的每一个1x,都存在唯一的2xD,使得 121f xf x成立,则称 f x 为“自倒函数”则下列结论正确的是()Af(x)sinx+2(x 2,2)是“自倒函数”B“自倒函数”f x 可以是奇函数C“自倒函数”f x 的值域可以是 RD若 yf xyg x,都是“自倒函数”且定义域相同,则 yf xg x也是“自倒函数”11(2021重庆南开中学高三模拟)已知函数1yf x的图象关于直线1x 对称,且对x R 有 4f xfx.当0,2x时,2fxx.则下列说法正确的是()A f x 的周期8T
6、B f x 的最大值为 4C20212fD2f x 为偶函数12假设存在两个物种,前者有充足的食物和生存空间,而后者仅以前者为食物,则我们称前者为被捕食者,后者为捕食者,现在我们来研究捕食者与被捕食者之间理想状态下的数学模型.假设捕食者的数量以 x t 表示,被捕食者的数量以 y t 表示.下图描述的是这两个物种随时间变化的数量关系,其中箭头方向为时间增加的方向.下列说法不正确的是()A若在 1t、2t 时刻满足:12y ty t,则 12x tx tB如果 y t 数量是先上升后下降的,那么 x t 的数量一定也是先上升后下降C被捕食者数量与捕食者数量不会同时到达最大值或最小值D被捕食者数与
7、捕食者数总和达到最大值时,捕食者的数量也会达到最大值三、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分13(2021浙江高考真题)已知Ra,函数24,2()3,2,xxf xxa x 若63ff,则a _.14(2021全国高考真题)已知函数 322xxxaf x是偶函数,则a _.15(2021河南洛阳市高三模拟(理)若存在实常数k 和b,使得 F x 和 G x 对其公共定义域上的任意实数 x 都满足:F xkxb和 G xkxb恒成立,则称此直线ykxb为 F x 和 G x 的“分隔直线”.已知函数 2f xxxR,10g xxx,若 f x 和 g x 之间存在“分隔直线”,
8、则b 的取值范围为_.16(2021青海西宁市高三二模(理)已知函数2()2f xxaxa,aR,若()f x在区间 1,1上的最大值是 3,则 a 的取值范围是_.四、解答题:本题共 6 小题,共 70 分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤17(2021四川成都市石室中学高三三模)设函数()3 12 2f xxx 的最小值 M(1)求 M;(2)已知,a b c 为正实数,且9abcM,求证 242424(1)(1)(1)8abc18(2021上海高三模拟)若函数 f(x)对任意的 xR,均有 f(x1)+f(x+1)2f(x),则称函数f(x)具有性质 P.(1)判断下面两个函数是否具
9、有性质 P,并说明理由;y=3x;y=x3;(2)若函数 g(x)=2(),x xn xQxx为无理数,试判断 g(x)是否具有性质 P,并说明理由;(3)若函数 f(x)具有性质 P,且 f(0)=f(n)=0(n2,nN*)求证:对任意 1kn1,kN*,均有 f(k)0.19(2021上海市建平中学高三三模)上海市某地铁项目正在紧张建设中,通车后将给更多市民出行带来便利,已知该线路通车后,地铁的发车时间间隔 t(单位:分钟)满足 220t,*tN,经测算,在某一时段,地铁载客量与发车时间间隔 t 相关,当1020t 时地铁可达到满载状态,载客量为 1200 人,当210t 时,载客量会减
10、少,减少的人数与(10)t的平方成正比,且发车时间间隔为 2 分钟时载客量为 560 人,记地铁载客量为()p t.(1)求()p t 的解析式;(2)若该时段这条线路每分钟的净收益为6()3360360p tQt(元),问当发车时间间隔为多少时,该时段这条线路每分钟的净收益最大?20(2021江西九江市九江一中高三其他模拟(理)已知 21f xxxa.(1)若2a 时,求 0f x 的解集;(2)当1,2xa 时,不等式 2fxxa恒成立,求a 的取值范围21(2021上海高三一模)已知实数,a b 是常数,函数2()(11)(1)f xxxaxb.(1)求函数()f x 的定义域,判断函数
11、的奇偶性,并说明理由;(2)若3,1ab ,设11txx,记t 的取值组成的集合为 D,则函数()f x 的值域与函数321()(3)2g ttt(tD)的值域相同.试解决下列问题:(i)求集合 D;(ii)研究函数321()(3)2g ttt在定义域 D 上是否具有单调性?若有,请用函数单调性定义加以证明;若没有,请说明理由.并利用你的研究结果进一步求出函数()f x 的最小值.22设 322f xxaxx xR,其中常数aR.(1)判断函数 yf x的奇偶性,并说明理由;(2)若不等式 332f xx在区间 1,12上有解,求实数a 的取值范围;(3)已知:若对函数 yh x定义域内的任意
12、 x,都有 22h xhmxn,则函数 yh x的图象有对称中心,m n.利用以上结论探究:对于任意的实数a,函数 yf x是否都有对称中心?若是,求出对称中心的坐标(用a 表示);若不是,证明你的结论一、选择题:本题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1(2021全国高考真题)已知函数 f x 的定义域为 R,2f x 为偶函数,21fx 为奇函数,则()A102f B10f C 20fD 40f【答案】B【解析】因为函数2f x 为偶函数,则22fxfx,可得 31f xfx,因为函数21fx 为奇函数,则1 221fxfx,所以,1
13、1fxf x,所以,311f xf xf x,即 4f xf x,故函数 f x 是以 4 为周期的周期函数,因为函数 21F xfx为奇函数,则 010Ff,故 110ff,其它三个选项未知.故选:B.2(2021全国高考真题(理)设函数 f x 的定义域为 R,1f x 为奇函数,2f x 为偶函数,当1,2x时,2()f xaxb若 036ff,则92f ()A94B32C 74D 52【答案】D【解析】因为1f x 是奇函数,所以11fxf x ;因为2f x 是偶函数,所以22f xfx 令1x,由得:024ffab ,由得:31ffab,因为 036ff,所以 462ababa ,
14、令0 x,由得:11102fffb,所以 222f xx 思路一:从定义入手9551222222ffff1335112222ffff 511322=2222ffff 所以935222ff 思路二:从周期性入手由两个对称性可知,函数 f x 的周期4T 所以91352222fff 故选:D3(2021全国高考真题(理)设函数1()1xf xx,则下列函数中为奇函数的是()A11f x B11f x C11f x D11f x【答案】B【解析】由题意可得12()111xf xxx ,对于 A,2112f xx 不是奇函数;对于 B,211f xx是奇函数;对于 C,21122f xx,定义域不关于
15、原点对称,不是奇函数;对于 D,2112f xx,定义域不关于原点对称,不是奇函数.故选:B4高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号.设 xR,用 x 表示不超过 x 的最大整数,则 yx称为高斯函数.例如:5,16 ,3.已知函数 21xf xx,则函数 yf x 的值域为()A 1B1,0C 1D0,1【答案】B【解析】因为 xR,fxf x,所以 f x 是 R 上的奇函数.当0 x 时,210122xxf xxx,所以当 xR 时,1 1,2 2f x,从而 yf x 的值域为1,0.故选:B5(2021湖北襄阳市襄阳四中高三其他模拟)设奇函数 f(x)在(
16、0,+)上为增函数,且 f(1)=0,则不等式(2021)(2021)02021f xfxx的解集为()A2020,20212,()022B(,20202021,2023)C()(),20202022,D2020,20212021,2022【答案】D【解析】解:因为 f x 为奇函数,则 fxf x,所以(2021)(2021)02021f xfxx,等价于 2(2021)02021f xx,即2021x 与2021f x 异号,即2021020210f xx 或2021020210f xx,又 f x 在0,上单调递增,且 10f,所以 f x 在,0上单调递增,且10f 若20210f x
17、,则020211x或20211x 若20210f x,则 120210 x 或20211x 若2021020210f xx,所以2021120210 xx 或 02021 120210 xx,解得 20212022x;若2021020210f xx,所以2021 120210 xx 或12021020210 xx ,解得 20202021x;综上原不等式的解集为2020,20212021,2022故选:D6对于函数 yf(x),其定义域为 D,如果存在区间m,nD,同时满足下列条件:f(x)在m,n上是单调函数;当 f(x)的定义域为m,n时,值域也是m,n,则称区间m,n是函数 f(x)的“
18、K 区间”.若函数 f(x)xa(a0)存在“K 区间”,则 a 的取值范围为()A 1 3,3 4B10,4C 3,14D(14,1【答案】C【解析】()f x 为减函数,所以mannam 两式相减化简得1.mn代人mannam ,得11annamm 问题转化为函数 ya与函数21(0)yxxx有两个交点结合图像可知3,14a故选:C7已知定义域为 R 的偶函数 yf(x)3x 在0,+)单调递增,若 f(m)+3f(1m)+6m,则实数 m 的取值范围是()A(,2B2,+)C 12,+)D(,12【答案】D【解析】解:设()()3g xf xx,由题意可知函数()g x 为偶函数,并且在
19、0,+)单调递增,由()3(1)6f mfmm,得()3(1)3(1)f mmfmm,即()(1)g mgm,所以()(1)g mgm,因为()g x 在0,+)单调递增,所以1mm,两边平方得22(1)mm,解得12m,所以实数 m 的取值范围是(,12,故选:D8(2021四川宜宾市高三三模(文)已知 yf x是定义在 R 上的奇函数,满足12f xf x,下列说法:yf x的图象关于 3,02对称;yf x的图象关于32x 对称;yf x在0,6 内至少有 5 个零点;若 yf x在0,1 上单调递增,则它在2021,2022 上也是单调递增.其中正确的是()ABCD【答案】D【解析】解
20、:由于 yf x是定义在 R 上的奇函数,满足12f xf x,所以 3f xf xfx,整理得,3f xf x,所以:3()fxf x 故对于,函数 f x 的图象关于 3,02对称,故正确,错误.对于,函数 00f,30f,60f,由于 3f xf xfx,令32x ,所以3322ff,整理得302f ,332504.ff,故正确;对于,2021673 322fff,所以函数 f x 在0,1 上单调递增,则它在2021,2022 上单调递增,故正确;故选:D.二、选择题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求全部选对的得 5 分,部分选对的
21、得 2 分,有选错的得 0 分9(2021重庆高三其他模拟)定义在 R 上的函数 f x 满足 502fxf x,且54yfx为奇函数,则下列关于函数 f x 的说法中一定正确的是()A周期为 52B图象关于点5,04对称C是偶函数D图象关于直线54x 对称【答案】BC【解析】由题知 52fxf x,若 f x 的周期为 52,则 f xf x,即 0f x,显然不一定;由54yfx为奇函数知54fx的图象关于原点对称,故 f x 的图象关于5,04对称,从而 52fxf x,又 52fxf x,5522fxfx,所以 f x 为偶函数;又由 52fxf x 知,52fxfxf x ,所以 f
22、 x 的图象关于点 5,04对称.10(2021武汉市第一中学高三二模)若函数 yf x对定义域 D 内的每一个1x,都存在唯一的2xD,使得 121f xf x成立,则称 f x 为“自倒函数”则下列结论正确的是()Af(x)sinx+2(x 2,2)是“自倒函数”B“自倒函数”f x 可以是奇函数C“自倒函数”f x 的值域可以是 RD若 yf xyg x,都是“自倒函数”且定义域相同,则 yf xg x也是“自倒函数”【答案】AB【解析】对于 A,()sin2,2 2f xxx ,任取1,2 2x ,有1sin1,1x,11sin2f xx,且1 21,21f x;由 121f xf x
23、,得 21111sin2f xf xx,即211sin2sin2xx,211sin2sin2xx,且211sin2,22121x,即2sin 1,1x ,显然存在唯一的2,2 2x 满足题意.f x 是,2 2 上的自倒函数,所以 A 正确;对于 B,当 f x 是奇函数时,不妨设1()f xx,其中(,0)(0,)x ,则任取1(,0)(0,)x ,有 111(,0)(0,)f xx ,由 1212111f xf xxx得211xx,其中(,0)(0,)x ,f x 是定义域上的自倒函数,所以 B 正确;对于 C,若自倒函数 f x 的值域是 R,则当10?f x时,不存在2xD,使得 12
24、1f xf x 成立,所以自倒函数 f x 的值域不可以是 R,命题不成立,所以 C 错误;对于 D,当 yf x,yg x都是自倒函数,且定义域相同时,函数 yf xg x不一定是自倒函数,例如 1f xg xx,其中(,0)(0,)x ,则 21yf xg xx不是自倒函数,因为由2212111xx,得22211xx,211xx 不唯一,故命题不成立,所以 D 错误故选:AB11(2021重庆南开中学高三模拟)已知函数1yf x的图象关于直线1x 对称,且对x R 有 4f xfx.当0,2x时,2fxx.则下列说法正确的是()A f x 的周期8T B f x 的最大值为 4C20212
25、fD2f x 为偶函数【答案】ABD【解析】解:函数1yf x的图象关于直线1x 对称,函数 yf x的图象关于直线2x 对称,22fxfx 对xR 有 4f xfx,函数 yf x的图象关于0,2 中心对称,2222fxfx ,即 44f xfxfx,又444fxf x,即444fxf x,4f xfx,444fxfxf x,即 8f xf x,22f xfx,f x 的周期8T,选项 A 正确;2f x 为偶函数,选项 D 正确;当0,2x时,2fxx,4f xfx,当2,0 x 时,0,2x,24f xx ,即 2fxx,当2,2x 时,2fxx,又函数 yf x的图象关于直线2x 对称
26、,在一个周期6,2上,max24f xf,f x在 R 上的最大值为 4,选项 B 正确;2021252 855141121fffff ,选项 C 错误.故选:ABD.12假设存在两个物种,前者有充足的食物和生存空间,而后者仅以前者为食物,则我们称前者为被捕食者,后者为捕食者,现在我们来研究捕食者与被捕食者之间理想状态下的数学模型.假设捕食者的数量以 x t 表示,被捕食者的数量以 y t 表示.下图描述的是这两个物种随时间变化的数量关系,其中箭头方向为时间增加的方向.下列说法不正确的是()A若在 1t、2t 时刻满足:12y ty t,则 12x tx tB如果 y t 数量是先上升后下降的
27、,那么 x t 的数量一定也是先上升后下降C被捕食者数量与捕食者数量不会同时到达最大值或最小值D被捕食者数与捕食者数总和达到最大值时,捕食者的数量也会达到最大值【答案】ABD【解析】由图可知,曲线中纵坐标相等时横坐标未必相等,故 A 不正确;在曲线上半段中观察到 y t 是先上升后下降,而 x t 是不断变小的,故 B 不正确;捕食者数量最大时是在图象最右端,最小值是在图象最左端,此时都不是被捕食者的数量的最值处,同样当被捕食者的数量最大即图象最上端和最小即图象最下端时,也不是捕食者数量取最值的时候,所以被捕食者数量和捕食者数量不会同时达到最大和最小值,故 C 正确;当捕食者数量最大时在图象最
28、右端,25,30 x t,0,50y t,此时二者总和 25,80 x ty t,由图象可知存在点 10 x t,100y t,110 x ty t,所以并不是被捕食者数量与捕食者数量总和达到最大值时,被捕食者数量也会达到最大值,故 D 错误,故选:ABD.三、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分13(2021浙江高考真题)已知Ra,函数24,2()3,2,xxf xxa x 若63ff,则a _.【答案】2【解析】6642233ffffa,故2a,故答案为:2.14(2021全国高考真题)已知函数 322xxxaf x是偶函数,则a _.【答案】1【解析】因为 322xxx
29、af x,故322xxfxxa,因为 f x 为偶函数,故 fxf x,时332222xxxxxaxa,整理得到12+2=0 xxa,故1a ,故答案为:115(2021河南洛阳市高三模拟(理)若存在实常数k 和b,使得 F x 和 G x 对其公共定义域上的任意实数 x 都满足:F xkxb和 G xkxb恒成立,则称此直线ykxb为 F x 和 G x 的“分隔直线”.已知函数 2f xxxR,10g xxx,若 f x 和 g x 之间存在“分隔直线”,则b 的取值范围为_.【答案】0,4【解析】如下图所示:由图可知,21xkxbx,可得20 xkxb对任意的 xR 恒成立,则2140k
30、b,即24kb,不等式210kxbx 对任意的0 x 恒成立,若0k,当 x 时,21kxbx ,不合乎题意;若0k,则10bx 对任意的0 x 恒成立,则1bx,可得0b,又24kb 对任意的 xR 恒成立,则0b,0b;若0k,则2240bk,所以,421664bkb,即432646444160bbb bb bbb,解得04b.综上所述,实数b 的取值范围是0,4.故答案为:0,4.16(2021青海西宁市高三二模(理)已知函数2()2f xxaxa,aR,若()f x在区间 1,1上的最大值是 3,则 a 的取值范围是_.【答案】(,0【解析】由题易知(0)23fa,即1a,所以 133
31、3faaaa,又(1)|3|3faa,所以0a.下证0a 时,()f x 在 1,1上最大值为 3.当(0,1x时,22()22f xxaxaxaxa,max()(1)3f xf;当 1,0 x,若12a ,即2a ,则max()max(1),(0)f xff,满足;若 102a,即 20a,此时222122(2)332444aaafaaa ,而max()max(1),(0)2af xfff,满足;因此,0a 符合题意.四、解答题:本题共 6 小题,共 70 分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤17(2021四川成都市石室中学高三三模)设函数()3 12 2f xxx 的最小值 M(1)求
32、 M;(2)已知,a b c 为正实数,且9abcM,求证 242424(1)(1)(1)8abc【答案】(1)83M;(2)证明见解析.【解析】(1)由题可得151,31()3,1351,1xxf xxxxx ,13x 时,8513x ,113x 时,8343x ,1x 时,514x,于是有8,()3xR f x,所以min18()()33Mf xf;(2)由(1)知24abc ,可得 24241abcaaa,同理得 241acbb,241abcc,由基本不等式可得242424()()()222(1)(1)(1)8bc ca abbccaababcabcabc当且仅当8abc时取“=”,所以
33、 242424(1)(1)(1)8abc18(2021上海高三模拟)若函数 f(x)对任意的 xR,均有 f(x1)+f(x+1)2f(x),则称函数f(x)具有性质 P.(1)判断下面两个函数是否具有性质 P,并说明理由;y=3x;y=x3;(2)若函数 g(x)=2(),x xn xQxx为无理数,试判断 g(x)是否具有性质 P,并说明理由;(3)若函数 f(x)具有性质 P,且 f(0)=f(n)=0(n2,nN*)求证:对任意 1kn1,kN*,均有 f(k)0.【答案】(1)具有性质 P,不具有性质 P,理由见解析;(2)g(x)具有性质 P,理由见解析;(3)证明见解析.【解析】
34、解:(1)f(x1)+f(x+1)2f(x)=3x1+3x+123x=3x(1323)0,故具有性质P;不具有性质 P,如 x=1 时,f(x1)+f(x+1)=f(2)+f(0)=8,而 2f(1)=2,不满足不等式,(2)1当 x 为有理数时,具有性质 P,理由如下:f(x1)+f(x+1)2f(x)=(x1)2+(x+1)22x2n(x1+x+12x)=20,2当 x 为无理数时,具有性质 P,理由如下:f(x1)+f(x+1)2f(x)=(x1)2+(x+1)22x2=20,综上可知 g(x)具有性质 P.(3)证明:假设 f(x)为 f(1),f(2),f(n1)中第一个大于 0 的
35、值,则 f(k)f(k1)0,因为函数 f(x)具有性质 P,所以 f(n+1)f(n)f(n)f(n1),所以 f(n+1)f(n)f(n)f(n1)f(k)f(k1)0,所以 f(n)=f(n)f(n1)+f(n1)f(n2)+f(1)0,与 f(n)=0 矛盾,所以假设错误,原命题正确,即对于任意的 1kn1,kN*,均有 f(k)0.19(2021上海市建平中学高三三模)上海市某地铁项目正在紧张建设中,通车后将给更多市民出行带来便利,已知该线路通车后,地铁的发车时间间隔 t(单位:分钟)满足 220t,*tN,经测算,在某一时段,地铁载客量与发车时间间隔 t 相关,当1020t 时地铁
36、可达到满载状态,载客量为 1200 人,当210t 时,载客量会减少,减少的人数与(10)t的平方成正比,且发车时间间隔为 2 分钟时载客量为 560 人,记地铁载客量为()p t.(1)求()p t 的解析式;(2)若该时段这条线路每分钟的净收益为6()3360360p tQt(元),问当发车时间间隔为多少时,该时段这条线路每分钟的净收益最大?【答案】(1)210200200,?210()()1200,1?020tttp ttNt ;(2)6 分钟.【解析】(1)由题意知21200(10),?210()?()1200,?1?020kttp ttNt ,(k 为常数),因2(2)1200(10
37、2)120064560pkk,则10k,所以210200200,?210()()1200,1?020tttp ttNt ;(2)由6()3360 360p tQt得26(10200200)3360360,?2103840360,1?020ttttQtt ,即)3684060(),210(3840360,1020tttQtNtt ,当210t 时,3684060()84060 12120Qtt,当且仅当6t 等号成立;当1020t 时,3840360Qt在10,20上递减,当10t 时 Q 取最大值 24,由可知,当发车时间间隔为6t 分钟时,该时段这条线路每分钟的净收益最大,最大为 120 元
38、.20(2021江西九江市九江一中高三其他模拟(理)已知 21f xxxa.(1)若2a 时,求 0f x 的解集;(2)当1,2xa 时,不等式 2fxxa恒成立,求a 的取值范围【答案】(1)1,1;(2)1,【解析】(1)当2a 时,212f xxx,则 0f x 即 2120 xx,212xx,22212xx,21x,解得 11x ,故当2a 时,0f x 的解集为1,1.(2)当1,2xa 时,212131f xxxaxxaxa ,不等式 2fxxa恒成立,即312xaxa 恒成立,312xaxa,即21xa,因为 xa,所以21aa,解得1a,a 的取值范围为1,.21(2021上
39、海高三一模)已知实数,a b 是常数,函数2()(11)(1)f xxxaxb.(1)求函数()f x 的定义域,判断函数的奇偶性,并说明理由;(2)若3,1ab ,设11txx,记t 的取值组成的集合为 D,则函数()f x 的值域与函数321()(3)2g ttt(tD)的值域相同.试解决下列问题:(i)求集合 D;(ii)研究函数321()(3)2g ttt在定义域 D 上是否具有单调性?若有,请用函数单调性定义加以证明;若没有,请说明理由.并利用你的研究结果进一步求出函数()f x 的最小值.【答案】(1)定义域为 1,1,()f x 为偶函数,理由见解析;(2)(i)2,2;(ii)
40、()g t在 D 上是减函数,证明见解析,()f x 最小值为 2.【解析】(1)实数,a b 是常数,函数2()(11)(1)f xxxaxb,由2101010 xxx ,解得 11x.函数的定义域是 1,1.对于任意 1,1x,有 1,1x ,2()(1()1()(1()fxxxaxb 2(11)(1)()xxaxbf x,即()()fxf x对 1,1x 都成立(又()f x 不恒为零),函数()f x 是偶函数.(2)由3,1ab ,有2()(113)(11)f xxxx.(i)11txx(11x),则2222 1tx.2011x,224(0)tt,即22t.2,2D.(ii)由(i)
41、知:321()(3)2g ttt的定义域为 2,2D.对于任意的 12,t tD且 12tt,有32321211221()()3(3)2g tg ttttt221211 2212121()()3()()2 tttt tttttt221211221 211 22111()(2)(2)()()222ttttttt ttt tt1211221221111()(2)(2)(2)(2)222ttt tt tt tt t.又 12120,0,0tttt且 1220,20tt(这里二者的等号不能同时成立),1211221221111()(2)(2)(2)(2)0222ttt tt tt tt t,即1212
42、()()0,()()g tg tg tg t.函数()g t 在 D 上是减函数.32min1223 222g tg .又函数()f x 的值域与函数321()(3)2g ttt的值域相同,函数()f x 的最小值为 2.22设 322f xxaxx xR,其中常数aR.(1)判断函数 yf x的奇偶性,并说明理由;(2)若不等式 332f xx在区间 1,12上有解,求实数a 的取值范围;(3)已知:若对函数 yh x定义域内的任意 x,都有 22h xhmxn,则函数 yh x的图象有对称中心,m n.利用以上结论探究:对于任意的实数a,函数 yf x是否都有对称中心?若是,求出对称中心的
43、坐标(用a 表示);若不是,证明你的结论.【答案】(1)答案见解析;(2)5(,)2 ;(3)有对称中心,对称中心为322(,)3273aaa.【解析】(1)当0a 时,32f xxx,32fxxx 所以 f xfx,yf x为奇函数.当0a 时,11fa,11fa,因为 11ff,所以 f x 既不是奇函数也不是偶函数.(2)原问题可化为122axx在区间 1,12有解,则min122axx,因为函数122yxx在区间 1,12单调递减,所以min52y,所以52a,所以 a 的取值范围是 5(,)2 .(3)假设存在对称中心,m n,则32322222 22xaxxmxamxmxn恒成立,得2232621248442ma xmam xmammn恒成立所以23262012408442mamammammn,得3am ,322273aan,所以函数 yf x有对称中心322(,)3273aaa